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(共18张PPT)
英国物理学家 克里克
美国生物学家 沃森
第3章 第2节 DNA的结构
脱氧(核糖)核苷酸
A(腺嘌呤）
T(胸腺嘧啶)
C(胞嘧啶)
G(鸟嘌呤)
一.DNA双螺旋结构模型的构建
元素组成：
C、H、O、N、P
基本单位：
脱氧核糖核苷酸
5
4
3
2
1
【模型建构步骤1】: 每人构建1个脱氧核苷酸
一.DNA双螺旋结构模型的构建
脱氧核糖
磷酸
胸腺嘧啶
胞嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
脱氧
核糖与碱基连接物
脱氧
核糖与磷酸连接物
材料使用说明：
一.DNA双螺旋结构模型的构建
结论：同一条链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接
磷酸二酯键
问题1：4种脱氧核苷酸怎样连接成DNA单链？
…
资料1：1951年，英国化学家托德提出了核苷酸分子之间的化学连接方式。他认为核苷酸与核苷酸之间是通过磷酸二酯键 （脱氧核糖的3位碳原子与相邻核苷酸的磷酸发生化学反应形成的化学键）连接的。
【模型建构步骤2】: 构建一条含6个脱氧核苷酸的DNA单链
结论：
DNA单链通过磷酸-脱氧核糖交替连接形成基本骨架
一.DNA双螺旋结构模型的构建
5
3
问题2：DNA是什么形状的？
一.DNA双螺旋结构模型的构建
资料2：1951年11月，英国生物物理学家威尔金斯（M.Wilkins）和同事富兰克林（R.E.Franklin）应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。
（富兰克林的DNA衍射图谱---51号照片）
假说：(1)单螺旋(2)双螺旋 (3)三螺旋 (4)四螺旋
问题3：DNA的螺旋结构有几条脱氧核苷酸链？
资料3：科学家利用电子显微镜测定DNA的直径为2nm。只有通过2条链和3条链模型推测的DNA直径是2nm。科学家又利用2条链和3条链模型推测的DNA含水量和实际测定的相比，结果只有通过2条链推测的含水量和实际测得的含水量相符合。
一.DNA双螺旋结构模型的构建
结论：DNA是双螺旋结构
问题4：DNA的2条链之间是怎样连接的？
结论：磷酸-脱氧核糖形成的基本骨架排列在外侧，碱基在内侧
一.DNA双螺旋结构模型的构建
资料4：碱基疏水，脱氧核糖和磷酸亲水，而DNA在细胞中始终处于一个水环境中。
假说：(1)碱基在内侧
(2)磷酸脱氧核糖在内侧
(3).1条链的碱基和另一条链的磷酸-脱氧核糖在内侧
√
问题5：位于DNA内部的碱基怎样连接？
假说：(1)嘌呤和嘌呤相连，嘧啶和嘧啶相连
(2)无规则相连
(3)嘌呤与嘧啶相连
资料5：(1)DNA双螺旋直径恒定为2nm，四种碱基结构式（美国化学家多诺休提供)如右图：
一.DNA双螺旋结构模型的构建
√
假说： (3)嘌呤与嘧啶相连
资料5：(2)1952年，奥地利生物化学家查哥夫研究数据如下：
DNA来源 AA:G T:C A:T G:C 嘌呤：嘧啶
人 1.56 1.75 1.00 1.00 1.0
小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99
禽类结核杆菌 0.4 0.4 1.09 1.08 1.1
母鸡 1.45 1.29 1.06 0.91 0.99
鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02
结论：A与T配对、Ｇ与Ｃ配对，碱基之间的这种一一对应关系叫做碱基互补配对原则。
A
T
G
碱基对
氢键
一.DNA双螺旋结构模型的构建
C
（A-T、G-C、A-C、G-T）？
碱基对
【模型建构步骤３】: 以已有的一条链为模板，按照碱基互补配对原则补充出另一条链，然后连接成ＤＮＡ双链平面结构
问题６：DNA的两条链的方向是怎样的？
资料6：富兰克林拍的衍射图谱翻转180°后的图谱与未翻转的一模一样。
结论：DNA的两条链是反向平行的。
一.DNA双螺旋结构模型的构建
5
5
3
3
【模型建构步骤４】:
将DNA平面模型结构构建为双螺旋结构
二.DNA双螺旋结构
5’
A
T
G
C
T
A
C
G
3’
5’
3’
１.ＤＮＡ分子是由两条_________的脱氧核苷酸长链盘旋成_________结构。
２.ＤＮＡ分子中的____________和______交替连接排列在外侧，构成基本骨架；______排列在内侧。
３.两条链的碱基通过______连接起来，形成_________，且遵循_______________。
反向平行
双螺旋
脱氧核糖
磷酸
碱基
氢键
碱基对
碱基互补配对原则
沃森
克里克
威尔金斯
1951年，他们正式相遇，
一个擅长生物，一个钻研物理，
怀着同一个目的，他们共同努力，
探寻生命的秘密，构建DNA的美丽，
他们登峰造极，创造了生命科学的奇迹。
威尔金斯
克里克
沃森
诺贝尔奖

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